Display options
Cite
Watrous KM, Costa CP, Diaz YR, et al. Flexibility in the Critical Period of Nutrient Sequestration in Bumble Bee Queens. Integr Org Biol. 2021;3(1):obab009doi: 10.1093/iob/obab009.
Watrous, K. M., Costa, C. P., Diaz, Y. R., & Woodard, S. H. (2021). Flexibility in the Critical Period of Nutrient Sequestration in Bumble Bee Queens. Integrative organismal biology (Oxford, England), 3(1), obab009. https://doi.org/10.1093/iob/obab009
Watrous, Kristal M, et al. "Flexibility in the Critical Period of Nutrient Sequestration in Bumble Bee Queens." Integrative organismal biology (Oxford, England) vol. 3,1 (2021): obab009. doi: https://doi.org/10.1093/iob/obab009
Watrous KM, Costa CP, Diaz YR, Woodard SH. Flexibility in the Critical Period of Nutrient Sequestration in Bumble Bee Queens. Integr Org Biol. 2021 Apr 19;3(1):obab009. doi: 10.1093/iob/obab009. eCollection 2021. PMID: 34104874; PMCID: PMC8179628.
Copy Download .nbib Format: NLM
Share it on

Integr Org Biol. 2021 Apr 19;3(1):obab009. doi: 10.1093/iob/obab009. eCollection 2021.

Flexibility in the Critical Period of Nutrient Sequestration in Bumble Bee Queens.

Integrative organismal biology (Oxford, England)

Kristal M Watrous, Claudinéia P Costa, Yadira R Diaz, S Hollis Woodard

Affiliations

  1. Department of Entomology, The University of California, Riverside, CA 92521, USA.

PMID: 34104874 PMCID: PMC8179628 DOI: 10.1093/iob/obab009

Abstract

SYNOPSIS: Bumble bee queens undergo a nutrient storage period prior to entering diapause wherein they sequester glycogen and lipids that are metabolized during overwintering. In the laboratory under optimal food availability conditions, the majority of nutrients are sequestered during the first few days of adulthood. However, if food resources are scarce during this narrow window of time, wild queen bumble bees might be limited in their ability to obtain adequate food resources for overwintering. Here we used a laboratory experiment to examine whether queen bumble bees exhibit flexibility in the timing of pre-overwintering nutrient sequestration, by limiting their access to either nectar (artificial) or pollen, the two primary foods for bumble bees, for varying periods of time. In response to these treatments, we quantified queen survival, changes in weight, and glycogen and lipids levels. We found evidence that queens are able to recuperate almost entirely from food resource limitation, with respect to nutrient storage, especially when it is experienced for shorter durations (up to 6 days). This study sheds light on how bumble bee queens are impacted by food resource availability at a critical life stage.

PORTUGUESE: As abelhas rainhas do gênero Bombus armazenam nutrientes antes de entrarem em diapausa, sequestrando o glicogênio e os lipídios que serão metabolizados durante o inverno. Em condições ideais de disponibilidade de alimento no laboratório, a maioria dos nutrientes é sequestrada nos primeiros dias de vida adulta. No entanto, em condições de escassez de alimento na natureza, as rainhas podem sofrer limitações em sua capacidade de obter recursos para o inverno. Nesse contexto, em condições controladas, examinamos se as rainhas exibem variações no sequestro de nutrientes, limitando o acesso ao néctar (artificial) ou pólen, seus principais alimentos, em diferentes intervalos de tempo. Em resposta a esses tratamentos, quantificamos a taxa de sobrevivência das rainhas, as mudanças no peso e os níveis de glicogênio e lipídios. Encontramos evidências de que as rainhas são capazes de recuperar a capacidade de armazenar nutrientes quase inteiramente, especialmente em períodos mais curtos de escassez de alimento (até 6 dias). Este estudo lança luz sobre como as rainhas são afetadas pela variação na disponibilidade de recursos alimentares em um estágio crítico da vida.

SPANISH: Las abejas reinas de generó Bombus, mejor conocidas como reinas de abejorro se someten a un período de almacenamiento de nutrientes antes de entrar en diapausa, en el cual secuestran glucógeno y lípidos que se metabolizan durante el invierno. En el laboratorio, en condiciones óptimas de disponibilidad de alimentos, la mayoría de los nutrientes se secuestran durante los primeros días de la edad adulta. Sin embargo, si los recursos alimenticios son escasos durante esta estrecha ventana de tiempo, las abejas reinas silvestres podrían verse limitadas en su capacidad para obtener recursos alimenticios adecuados para pasar el invierno. Aquí utilizamos un experimento de laboratorio para examinar si las abejas reinas exhiben flexibilidad en el momento del secuestro de nutrientes antes de la hibernación, al limitar su acceso al néctar (artificial) o al polen, los dos alimentos principales de los abejorros, durante períodos variables. En respuesta a estos tratamientos, cuantificamos la supervivencia de la reina, los cambios de peso y los niveles de glucógeno y lípidos. Encontramos evidencia de que las reinas pueden recuperarse casi por completo de la limitación de los recursos alimenticios, con respecto al almacenamiento de nutrientes, especialmente cuando se experimenta por períodos más cortos (hasta 6 días). Este estudio arroja luz sobre cómo las abejas reinas se ven afectadas por la disponibilidad de recursos alimenticios en una etapa crítica de la vida.

© The Author(s) 2021. Published by Oxford University Press on behalf of the Society for Integrative and Comparative Biology.

References

  1. Conserv Physiol. 2020 Dec 04;8(1):coaa103 - PubMed
  2. J Insect Physiol. 2017 Jan;96:128-133 - PubMed
  3. J Insect Physiol. 2007 Aug;53(8):760-73 - PubMed
  4. Annu Rev Entomol. 2008;53:191-208 - PubMed
  5. Ecol Appl. 2015 Apr;25(3):768-78 - PubMed
  6. J Exp Biol. 2015 Mar;218(Pt 5):793-802 - PubMed
  7. J Exp Biol. 2006 Mar;209(Pt 6):1044-51 - PubMed
  8. J Insect Physiol. 2019 Jul;116:1-9 - PubMed
  9. PLoS One. 2015 Nov 11;10(11):e0142261 - PubMed
  10. Biologicals. 2008 Mar;36(2):134-41 - PubMed
  11. Mol Ecol. 2010 Feb;19(4):819-31 - PubMed
  12. PLoS One. 2016 Dec 22;11(12):e0168462 - PubMed
  13. Curr Opin Insect Sci. 2017 Aug;22:101-108 - PubMed
  14. Proc Biol Sci. 2018 Jun 13;285(1880): - PubMed
  15. Biol Lett. 2010 Aug 23;6(4):562-5 - PubMed
  16. Mol Ecol. 2010 Jul;19(13):2661-74 - PubMed
  17. Ann Bot. 2006 Mar;97(3):413-21 - PubMed
  18. J Insect Physiol. 2005 Jul;51(7):811-23 - PubMed
  19. Conserv Physiol. 2019 Aug 15;7(1):coz048 - PubMed
  20. Mol Ecol. 2003 Oct;12(10):2801-8 - PubMed
  21. J Insect Physiol. 2011 Dec;57(12):1602-13 - PubMed
  22. Ecotoxicol Environ Saf. 2017 May;139:194-201 - PubMed
  23. PeerJ. 2019 Feb 27;7:e6329 - PubMed
  24. Annu Rev Entomol. 2011;56:103-21 - PubMed
  25. Mol Ecol. 2020 Feb;29(4):720-737 - PubMed
  26. J Exp Biol. 2016 Dec 15;219(Pt 24):3962-3970 - PubMed
  27. Insectes Soc. 2010 May;57(2):193-197 - PubMed
  28. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Jan 8;110(2):555-8 - PubMed
  29. Mol Ecol. 2015 Nov;24(22):5596-615 - PubMed
  30. Annu Rev Entomol. 2010;55:207-25 - PubMed
  31. Oecologia. 1991 Oct;88(2):181-188 - PubMed
  32. Lipids. 2013 May;48(5):513-25 - PubMed
  33. Mol Ecol. 2005 May;14(6):1811-20 - PubMed
  34. Lipids. 2011 Jan;46(1):95-103 - PubMed

Publication Types